AGV定位導引與控制軟件系統的研究與設計.pdf

1、AGV是一種典型的輪式移動機器人，它集機械、光電、計算機、控制、儀器等多個學科技術于一體，具有高度自動化、安全可靠、應用靈活等優(yōu)點。正是因為AGV的這些優(yōu)越性，使其在自動化生產車間、現代物流系統中得到越來越廣泛的應用，利用AGV構建自動化物流系統能極大的提高生產效率，因此，對AGV的研究具有深刻的理論及工程實踐指導意義。
　　定位導引精度和運動控制性能是AGV性能的核心評價指標。為提高AGV的定位精度與運動控制性能，本文通過調研大

2、量國內外AGV文獻資料，以兩輪差速驅動AGV為研究對象，對其運動學、定位導引與運動控制等核心問題進行了深入的理論分析與研究，主要研究內容概括如下：
　　1、介紹了AGV總體需求、工作流程、驅動系統的設計過程，通過對AGV運動的三個坐標系進行標定，推導了各坐標系下AGV的位姿表示及轉換關系，從而完成了AGV的運動學建模與分析。根據總體方案，介紹了AGV定位導引系統的硬件方案，從而設計了導引算法，并分別設計了相對定位與絕對定位算法，最

3、后通過自適應加權算法將兩部分定位數據進行融合。
　　2、開展了AGV運動控制的全面研究。通過Lyapunov理論以及位姿誤差方程設計了運動控制律，利用MATLAB進行了仿真驗證；然后通過建立AGV運動控制的靜態(tài)特性、動態(tài)特性、綜合特性評價模型，完成了對控制律作用效果的評價；最后，分析了控制律參數對運動控制的影響，并提出了滑模遺傳算法，然后以評價函數為滑模遺傳算法的適應度函數進行控制律參數的優(yōu)化，并對優(yōu)化前后AGV的運動性能進行了對

4、比，從而驗證了參數優(yōu)化的重要性。
　　3、分別設計了 AGV控制系統的上、下位機軟件。一方面，通過分析下位機的開發(fā)環(huán)境，并基于TwinCAT PLC的開發(fā)語言設計了AGV主體程序以及下位機人機交互界面；另一方面，對上位機軟件進行功能模塊劃分，并采用Visual Studio軟件為上位機軟件開發(fā)平臺，以XAML為界面語言、C＃為后臺設計語言，設計了WPF上位機軟件平臺。最后，設計了上位機與下位機軟件的通訊方案，通過對控制軟件進行調試